(57)【要約】      （修正有）【課題】故障の少ない走査ができる光電子検出装置を提供する。【解決手段】  検出装置の検出領域内へ電磁放射線により少なくとも１つの送信ビームの送信のための送信装置は、検出装置の前方のファーフィールド内の送信ビームの断面部分が断面部分の縦軸線の方向で細長の仕方で形成されるように構成され、受信装置は放射線を受信できる受信フィールドを有し、ファーフィールド内の断面部分は断面部分の縦軸線に沿って細長の仕方で形成され、送信装置および受信装置は相互に関連して構成されて配置され、送信ビームおよび受信フィールドの断面部分のファーフィールド内の縦軸線は実質的に相互に平行に整列され、送信ビームは、受信方向内で偏向装置の直前にある入口断面部分により定義される入口平面内で、ファーフィールド内の受信フィールド断面部分の縦軸線に対して交差する方向で受信フィールドから離間される光電子検出装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出装置の検出領域（１４）内へ電磁放射線により少なくとも１つの送信ビームの送信のための送信装置（１０）と、検出領域（１４）から戻り反射される送信ビーム（１２、１２′）の放射線（２０）を受信する受信装置（１６）と、送信ビーム（１２、１２′）を送信装置（１０）から検出領域（１４）に向けることができ、検出領域（１４）から反射される送信ビーム（１２、１２′）の放射線を受信装置（１６）に向けることができる偏向装置（２２）とから成る光電子検出装置、特に、レーザスキャナーであって、送信装置（１０）は、検出装置の前方のファーフィールド内の送信ビーム（１２、１２′）の断面部分が断面部分（５１、５１′）の縦軸線（７４、７４′）の方向で細長の仕方で形成されるように構成され、受信装置（１６）は放射線を受信できる受信フィールド（７０）を有し、ファーフィールド内の送信ビームの断面部分（７９）は断面部分（７９）の縦軸線（７８）に沿って細長の仕方で形成され、送信装置および受信装置（１６）は相互に関連して構成されて配置され、送信ビームおよび受信フィールドの断面部分（５１、５１′、７９）のファーフィールド内の縦軸線（７４、７４′、７８）は実質的に相互に平行に整列される光電子検出装置において、送信ビーム（１２、１２′）は、受信方向内で偏向装置の直前にある入口断面部分（８０）により定義される入口平面（８４）内で、ファーフィールド内の受信フィールド断面部分（７９）の縦軸線（７８）に対して交差する方向で受信フィールド（７０）から離間されることを特徴とする光電子検出装置。
【請求項２】
前記送信ビーム（１２、１２′）は、偏向装置（２２）から、好ましくは０．５ｍ以下の所定間隔で受信フィールド（７０）に重ならないことを特徴とする請求項１に記載の光電子検出装置。
【請求項３】
カバー（４０）が設けられ、カバーを通して、偏向装置（２２）により偏向される送信ビーム（１２、１２′）は放射され、カバーを通して、受信装置（１６）により受信される放射線（２０）は偏向装置（２２）による偏向後に通過し、送信ビーム（１２、１２′）および受信フィールド（７０）はカバー（４０）内で重ならないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光電子検出装置。
【請求項４】
前記受信装置（１６）は、縦軸線（６８）に沿って配置される多数のセンサ素子（６６）を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光電子検出装置。
【請求項５】
前記送信装置（１０）は、細長断面部分を持つ送信ビーム（１２、１２′）の送信のために少なくとも１つの放射源（４２、４２′）を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光電子検出装置。
【請求項６】
送信装置（１０）は、電磁放射線による少なくとも２本の送信ビーム（１２、１２′）を検出領域（１４）に送信するために構成され、受信装置（１６）は、検出領域（１４）から戻り反射される送信ビーム（１２、１２′）の放射線を受信するために構成され、送信ビーム（１２、１２′）は、送信装置（１０）から偏向装置（２２）により検出領域（１４）に案内されることができ、検出領域（１４）から反射される送信ビーム（１２、１２′）の放射線（２０）は、偏向装置（２２）により受信装置（１６）に反射されることができ、検出装置の前方のファーフィールド内の送信ビーム（１２、１２′）の断面部分（５１、５１′）は、断面部分（５１、５１′）のそれぞれの縦軸線（７４、７４′）の方向で細長の仕方で形成され、送信装置および受信装置（１６）は相互に関連して構成されて配置され、送信ビームの断面部分（５１、５１′）の縦軸線（７４、７４′）は、相互に対して、およびファーフィールド内の受信フィールドの断面部分（７９）の縦軸線（７８）に対して実質的に平行に整列され、送信ビーム（１２、１２′）は、受信方向で偏向装置の直前にある入口断面部分（８０）により定義される平面内のファーフィールドの受信フィールド断面部分（７９）の縦軸線（７８）に交差する方向で受信フィールド（７０）から離間されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光電子検出装置。
【請求項７】
入口平面（８４）内の送信ビーム（１２、１２′）の断面部分（７２、７２′）は、受信フィールド（７０）の入口断面部分（８０）の反対側に配置され、好ましくは、受信フィールド（７０）の入口断面部分（８０）と対称的に配置されることを特徴とする請求項６に記載の光電子検出装置。
【請求項８】
送信装置（１０）は、送信ビーム（１２、１２′）の中心光線（７５、７５′）が相互に対して曲げられように設定されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の光電子検出装置。
【請求項９】
送信ビーム（１２、１２′）は、検出装置の領域の空間部のファーフィールド内で、送信ビームの断面部分（５１、５１′）の縦軸線（７４、７４′）と交差する方向でポイント調整がされ、縦軸線（７４、７４′）と平行な方向でライン（７６）を形成するために相互に補足することを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の光電子検出装置。
【請求項１０】
前記送信装置（１０）は、一方では、送信ビーム（１２、１２′）の断面部分（５１、５１′）が送信ビームの断面部分（５１、５１′）の縦軸線（７４、７４′）と平行な方向で検出装置からの距離の所定領域内で部分的に重なるか、重ならないように設定され、他方では、送信ビームの断面部分（５１、５１′）の縦軸線（７４、７４′）と交差する方向で部分的にまたは完全に重なることを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載の光電子検出装置。
【請求項１１】
前記送信装置（１０）は、送信ビーム（１２、１２′）の送信のために少なくとも２つの分離した放射源（４２、４２′）を含むことを特徴とする請求項６〜１０の何れか１項に記載の光電子検出装置。
【請求項１２】
前記縦軸線（６８）に沿って配置されるセンサ素子（６６）は、縦軸線（６８）と交差する方向で送信装置（１０）の２つの放射源（４２、４２′）の間に配置されることを特徴とする請求項４および請求項１１に記載の光電子検出装置。
【請求項１３】
前記送信装置（１０）は少なくとも１つの放射源（４２、４２′）と各放射源（４２、４２′）のためのビーム形成装置（５０、５０′）を有し、受信装置（１６）は受信装置（１６）のセンサ素子（６６）での受信放射線の集束のための結像装置（６４）を有し、ビーム形成装置（５０、５０′）および結像装置（６４）は１つの平面内に配置され、好ましくは対応するレンズを持つ一体板（３８）として構成されることを特徴とする請求項１〜１２何れか１項に記載の光電子検出装置。
【請求項１４】
前記偏向装置（２２）は、所定軸線の周囲で回転できる鏡反射表面（５４）と、鏡反射表面（５４）の回転のための回転駆動部（５６、５８）とを有することを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の光電子検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置の検出領域内へ電磁放射により少なくとも１つの送信ビームの送信のための送信装置と、検出領域から戻り反射される送信ビームの放射線を受信する受信装置と、送信ビームを送信装置から検出領域に向けることができ、検出領域から戻り反射される送信ビームの放射線を受信装置に向けることができる偏向装置とから成る光電子検出装置であって、特に、レーザスキャナーに関し、送信装置は、検出装置の前方のファーフィールド内の送信ビームの断面部分が、断面部分の縦軸線の方向で細長の仕方で形成されるように構成され、受信装置は放射線を受信できる受信フィールドを有し、ファーフィールド内の断面部分は断面部分の縦軸線に沿って細長の仕方で形成され、送信装置および受信装置は相互に関連して構成されて配置され、送信ビームの断面部分および受信フィールドのファーフィールド内の縦軸線は、実質的に相互に平行に整列される光電子検出装置。
【背景技術】
【０００２】
そのような光電子検出装置は、一般的に知られており、例えば、下記特許文献に記載されている。
【０００３】
そのような光電子検出装置は、特に、自動車の前方および／または隣の領域の監視のために自動車に使用できる。しかしながら、この場合、例えば、送信ビームが送信され、戻り反射される放射が受信される検出装置内の窓が汚れていれば、送信される放射線のあるものは、窓の汚れた領域により戻り反射されるので、縦軸線の同一直線上の配置では不調を起こすことになる。例えば、同様の不調は窓近くに降る雨によって引き起こされる。
【０００４】
この過程では、特に自動車での使用に関して、光電子検出装置が簡単で空間を節約する設計を有することが望ましい。
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１４３０６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それで、本発明の目的は、故障の少ない操作ができる前記種類の光電子検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１の特徴を備えた光電子検出装置により達成される。
【０００８】
本発明による光電子検出装置、特に、レーザスキャナーは、検出装置の検出領域内へ電磁放射線を持つ少なくとも１つの送信ビームの送信のための送信装置と、検出領域から戻り反射される送信ビームの放射を受信する受信装置と、送信ビームを送信装置から検出領域に向けることができ、検出領域から戻り反射される送信ビームの放射を受信装置に向けることができる偏向装置とから成る光電子検出装置、特に、レーザスキャナーに関し、送信装置は、検出装置の前方のファーフィールド内の送信ビームの断面部分が、断面部分の縦軸線の方向で細長の仕方で形成されるように構成され、受信装置は放射線を受信できる受信フィールドを有し、ファーフィールド内の断面部分は断面部分の縦軸線に沿って細長の仕方で形成され、送信装置および受信装置は相互に関連して構成して配置され、送信ビームの断面部分および受信フィールドのファイーフィールド内の縦軸線は、実質的に相互に平行に整列され、送信ビームは、偏向装置の直前にある入口断面部分により定義される入口平面で、ファーフィールド内の受信フィールド断面部分の縦軸線に対して交差する方向で受信フィールドから離間される。
【０００９】
本発明による光電子検出装置の送信装置は、そこにある物体の照明に役立つことができる検出装置の検出領域に、電磁放射線を持つ送信ビームを送信するために役立つ。一般的に、任意の望ましい種類の電磁放射線を使用できるが、光放射線、すなわち、赤外線波長域、可視波長域または紫外線波長域を持つ電磁放射線が好んで使用される。一般的に、送信装置は電磁放射線の送信のため、任意の望ましい種類の電磁放射線を有することができるが、少なくとも、光放射線が使用される時、好ましくは赤外線域内での放射線の送信のため、少なくとも１つのレーザまたは少なくとも１つのレーザダイオードから成るのが好ましい。
【００１０】
電磁放射線は光電子検出装置から送信ビームの形式で送信され、そのために、対応するビーム成形装置またはビーム形成装置を送信される電磁放射線のビーム通路内に設けることができる。
【００１１】
本発明の枠内では、ビームは、特に、レーザにより放射されるレーザビーム、例えば、レーザダイオードにより放射されるガウスビームまたはガウス放射線であることも理解される。さらに、このビームは、送信装置内の放射源が、それぞれの送信ビームの放射線のための多数の素子送信放射線を持つならば、多数の部分ビームにより形成できる。
【００１２】
少なくとも、検出装置の領域内の境界まで延びる１つのファーフィールド内で、送信ビームの断面部分は、送信断面部分の縦軸線の方向で細長の仕方で、特に、ライン形状またはバー形状に形成されるように構成され、それぞれの対応する細長放射前面は、本発明による検出装置により送信される。このため、例えば、対応する放射線およびビーム形成装置、例えば、レンズまたはレンズ系が使用される。レンズが使用されると、ファーフィールドは放射源の本質的に鮮明な画像を発生できるフィールドであると理解される。
【００１３】
断面部分の細長形状は、ファーフィールド内の送信ビームの断面部分を囲む最小の矩形が縦軸線を定義する長い側部を有するのが分かる。特に、送信ビームは、特に、縦軸線に沿って配置される個別の放射線スポットを有し、ファーフィールド内で隣接する、好ましくはバー形状放射線スポットを有することができる。
【００１４】
送信装置により送信される電磁放射線は、偏向装置により検出領域に向けられる。送信ビームは、特に、偏向装置によって検出領域を通して移動でき、好ましくは枢動できる。
【００１５】
少なくとも送信ビームのいくつかの放射線は検出領域内の物体により戻り反射され、これは、主として非鏡面反射の仕方で行なわれる。
【００１６】
検出領域から戻り反射される放射線は、偏向装置により戻り反射される放射線の検出のために構成される受信装置に向けることができる。このために、受信装置は、特に、少なくとも、１つの対応して形成されるセンサ素子を有することができる。
【００１７】
受信装置は、放射線を受信でき、すなわち、放射線に対して鋭敏なセンサ素子に供給でき、この程度まで受信装置の視界フィールドと呼べる受信フィールドを有する。
【００１８】
偏向装置は、送信ビームと検出領域から反射される送信ビームとを偏向するために役立つので、送信ビームおよび受信フィールドは同期して動かされ、偏向装置により相互に適合される。
【００１９】
入口断面部分は、送信ビームの断面に対する類似物として定義でき、受信可能な放射線の平均入射方向に対して特に、実質的に直角に向けることできる受信フィールドの断面部分である。入口断面部分は受信可能な放射線の入射方向で偏向装置の直前にある。
【００２０】
本発明の枠内で、入口断面部分は、偏向装置の近くの所定領域にあり、特に、受信可能な放射線の入射方向を考慮すると、放射線を受信でき、検出装置に関して外表面を持つ本発明による検出装置の透明カバーまたは窓の後にあるのが分かる。
【００２１】
受信フィールドの断面部分は、少なくとも、断面部分の一方の縦軸線にそってファーフィールド内で細長の仕方で形成される。ファーフィールドは物体を受信装置のセンサ素子またはセンサ素子フィールドに鮮明に結像できる区域である。送信装置のファーフィールドと受信装置のファーフィールドとの共通部分は、好ましくはファーフィールドとして理解される。ファーフィールド内の送信ビームの断面部分により、受信フィールド断面部分の細長形状は理解されるので、ファーフィールド内の受信フィールドの断面部分を囲む最小矩形は、断面部分の縦軸線を定義する長い側部を有する。受信フィールド断面部分の形状および寸法は、送信ビームの断面部分の形状および寸法に一致するのが好ましい。
【００２２】
さらに、パルス伝送ビームが使用される時、パルスの送信と物体により戻り反射されるパルスの受信との間の時間間隔、すなわち、パルスの走行時間により、光電子検出装置からの物体の距離を決定する評価回路を設けることができる。
【００２３】
本発明によると、送信装置および受信装置は、一方では、相互に関連して構成および配置され、送信ビームの断面部分および受信フィールドの断面部分のファイーフィールド内の縦軸線は、実質的に互いに平行に整列される。このことは、平面内のみならず、少なくとも、断面部分の縦軸線方向での送信ビームの程度により厚さが決定されるスライス内の物体を検出することを可能にする。それで、特に、受信装置が受信フィールドの縦軸線に沿って放射線の空間的に分解される検出を許容する時、送信ビーム断面部分または受信フィールドの縦軸線の方向で走査を行なうことができる。送信ビームが平面と平行に移動されるならば、擬似３次元検出領域が生じる。
【００２４】
他方、送信ビームは、受信方向での偏向装置の直前にある入口断面部分により定義される入口平面内でのファーフィールド内の受信断面部分の縦軸線と交差する方向で、受信フィールドから離間される。非常に簡単な言い方では、送信ビームは入口断面部分の側部または入口平面の領域内の受信ビームの側部に位置できる。
【００２５】
それにより、欠陥、例えば、偏向装置の近くの汚染されたスクリーンまたは雨により、部分的に戻り反射される送信ビームの一部分が受信装置または受信装置内のセンサ素子に入ることができないことになる。それで、送信断面部分および入口断面部分に接近した受信フィールドの近傍領域の抑制が起こり、本発明による検出装置は、いわば、盲目となる。抑制される近傍領域の寸法は、入口断面部分から、または、入口平面での受信フィールドからの送信ビームの最小空間により決定され、送信ビームの中心光線と断面部分の幾何学的な質量中心および送信ビームまたは受信フィールドの拡散角度または集束角度により決定される受信フィールドとの間の角度により決定される。この過程において、抑制近傍フィールドは、入口断面部分からの送信ビームの横空間が増加するにつれて大きくなる。それで、実質的に干渉の少ない受信が達成される。
【００２６】
同時に、抑制近傍領域が設定されると、送信ビームと入口断面部分との間は小さい空間だけで十分であるので、本発明による検出装置の極度に簡単な設計が生じる。
【００２７】
本発明の好ましい実施例は従属請求項、詳細な説明および図面に記載されている。
【００２８】
例えば、雨滴により、本発明による検出装置の直前で少なくとも部分的に戻り反射される放射線の受信を防ぐために、送信ビームが偏向装置から好ましくは０．５ｍ以下の所定の間隔で受信フィールドに重ならないことが好ましい。偏向装置からの距離は、この過程では、入口面からの間隔または送信ビームが本発明による装置から放射できる送信ビームのための透明カバーからの間隔により定義される。それで、本発明による検出装置の比較的に大きい抑制近傍フィールドが生じる。
【００２９】
外部の影響から送信装置、受信装置および偏向装置を保護するために、偏向装置により偏向される送信ビームが放射され、受信装置により受信される放射線が偏向装置により偏向後に通過するカバーを設けるのが好ましく、送信ビームおよび受信フィールドはカバー内で重ならないのが好ましい。送信ビームの放射線のために透明材料から作られるカバーは、送信ビームの放射方向で送信断面部分の後に配置され、いくつかの送信ビームは、例えば、汚染のため、カバーにより受信フィールド内に戻り反射できない。好ましくは、カバーは球形シェルの部分の形状を持つ部分から成る。この部分は、好ましくは、送信される放射線およびカバーにより受信される放射線の偏向が出来るかぎり小さくなるように配置される。好ましくは、この部分は、送信ビームが偏向装置により運動される平行な面と実質的に直角である対称な対応軸線または回転軸線により、環形状断面部分を有する。この部分は、１つの部品または回転軸線と垂直で最大直径を備え、断面部分に沿って相互に連結される２つの部品で構成できる。
【００３０】
入口断面部分の縦軸線と平行な方向での物体の空間的に分解される検出を許容するために、受信装置は縦軸線に沿って配置される多数のセンサ素子を有するのが好ましい。それらのセンサ素子は、好ましくは、光電子構成要素にセンサ素子フィールドとして配置される。センサ素子は、好ましくは、送信ビームの放射線に対して鋭敏である。それ故に、特に、送信ビームの枢動において、送信ビーム断面部分または受信フィールドの断面部分の縦軸線と平行な方向で離間して配置される複数の平面は、送信ビーム、例えば、バー形状送信ビームにより走査できる。これらの平面は、好ましくは、相互に関連して傾斜され、互いに走り広がり、受信フィールドの縦軸線と平行な方向で本発明による検出装置からスタートする。
【００３１】
検出領域の大きい高さは送信ビームの断面部分の縦軸線の方向で達成でき、ファーフィールド内の送信ビームの断面部分は、好ましくは、横方向と断面部分の縦軸線の方向の寸法の２倍である。このようにして、検出領域はバー形状断面部分を持つ送信ビームにより走査できる。
【００３２】
送信断面部分の細長形状は、一般的に任意の望ましい仕方で発生できる。実質的に回転対称の送信ビームは、例えば、円筒レンズから構成できる対応する光学装置による円筒レンズの向きにより決定される方向で拡大される。しかしながら、細長断面部分を持つ送信ビームの送信のため、送信装置を少なくとも１つの放射源で構成することが好ましい。放射源は、特に、放射線の放出のための細長放射フィールドを有するレーザダイオードにできる。そのような放射線源は、同一輝度の従来のレーザダイオードと比較すると、多く充電する必要がないので寿命を延ばすことができる特別に高い放射力を有する。
【００３３】
放射源および放射源を制御する制御装置は、好ましくは、放射線によるパルス化送信ビームを送信するために構成される。
【００３４】
本発明による検出装置の実施例では、検出領域内への２本の電磁放射線の送信のために送信装置を構成し、検出領域から戻り反射される送信ビームの放射線の受信のために受信装置を構成し、送信ビームを送信装置から偏向装置による検出領域に向けることができるように構成し、検出領域から戻り反射される送信ビームの放射線を受信装置に向けることができるように構成し、検出装置の前方のファーフィールド内の送信ビームの断面部分を、断面部分のそれぞれの縦軸線の方向で細長の仕方で形成し、送信装置および受信装置を相互に関連して構成して配置し、送信ビームの断面部分のファーフィールド内の縦軸線が互に対して実質的に平行で、受信フィールドの断面部分の縦軸線に対して実質的に平行に整列され、受信方向で偏向装置の直前にある入口断面部分により定義される平面内のファーフィールドで、受信フィールド断面部分の縦軸線と交差する方向で送信ビームを受信フィールドから離間されることが好ましい。送信ビームは、この過程では、少なくとも部分的に重ならない。
【００３５】
本発明による検出装置の前記構成および実施例は、従って、第２送信ビームにも適用され、送信ビームを発生し、送信ビームに影響する本発明による検出装置の構成要素に適用される。
【００３６】
送信される電磁放射線が脈動されるならば、２つの送信ビームは同期して送信でき、または、好ましくは、交互に送信できる。
【００３７】
例えば、放射源の故障または送信ビームが送信されるカバーや窓の汚染による送信ビームの内の一方の故障の場合、多分、低い周波数または低いレンジにもかかわらず、それ故、物体は他方の送信ビームにより、なお検出できる。
【００３８】
パルス化送信ビームが重なっていれば、パルス化送信ビームの同期放射線により、ビームが重なっている領域では、特に高強度を達成できる。また、これによって照射領域を大きくすることが出来る。さらに、重なりがない領域での送信ビームの強度の対応する選択により、重なりのある領域での同期高強度による目の危険を排除できる。
【００３９】
入口断面部分に関する入口平面内の送信ビームの断面部分は、ファーフィールド内の受信フィールドの断面部分の縦軸線に対して、入口断面部分の同じ側に置くことができ、前記縦軸線は入口断面部分の縦軸軸線と平行である。しかしながら、入口平面内の送信ビームの断面部分を、受信フィールドの送信ビームの反対に配置される側、好ましくは、受信フィールドの入口断面部分に対して対称に配置することは好ましい。これは、送信装置、偏向装置および／または受信装置の対応する形成および配置により達成できる。入口断面部分の異なる側での送信ビームの配置により、同期した低ビーム拡大で特に空間を節約する配置が達成できる。両方の送信ビームの放射線のための伝搬通路は、特に、同期配置により互いに同期して作ることができ、実質的に信号の評価を簡単にできる類似の撮像幾何学を生じる。送信ビームおよび入口断面部分の配置や配列により抑制される近接フィールドは、さらに対称的である。入口断面部分の対称は、例えば、入口断面部分の中心軸線または質量の幾何学中心または入口断面部分の幾何学中心に対するミラー対称により提供できる。送信ビームの断面部分の形状および寸法は、好ましくは、また、同様に相互に対称である。
【００４０】
特に、送信ビームの中央ビームが相互に対して曲げられるように送信装置が設定されるのが好ましい。中央ビームは、送信ビームの伝搬通路に沿って送信ビームの断面部分を介して幾何学的質量中心を形成することで生じる送信ビームのそのようなビームとして理解される。中央ビームが重ならず、相互に平行に延びず、好ましくは、１つの平面内に曲げられる向きにより、ファーフィールド内の送信ビームにより照明される領域は、送信ビームの縦断面部分と平行な方向で、この方向での個別の断面部分より長いことにより達成でき、例えば、バー形状または線形状の照明はバーの比較的に長い長さにより達成できる。
【００４１】
さらに、検出装置の領域の空間におけるファーフィールド内で断面部分の縦軸線と交差する方向で送信ビームをポイント調整し、縦軸線と平行な方向でラインを形成するために相互に補足することが好ましい。バー状の照明で検出領域を走査でき、送信ビームの運動面で高度な分解能を得ることができ、運動面と交差する方向で大きい検出高さを得ることができるために、一方では、送信ビームの断面部分が部分的にだけ重なるか、送信ビーム断面部分の縦軸線と平行な方向で送信装置からの距離の所定領域内で重ならないようにし、他方では、送信ビームの縦軸線と交差する方向で部分的にまたは完全に重なるように送信装置を設定することは好ましい。送信ビームの断面部分は、特に好ましくは、相互に隣接し、または、断面部分間で実質的な中間空間なしに少なくとも相互に接触する。間隔領域は、特に、ファーフィールドにより与えることができる。しかしながら、縦軸線は、ドイツ国特許公開第１０１４３０６０号公報で記載されているのと同様に回転できる。前記公報の内容は、ここでは、詳細な説明で引用して含まれている。
【００４２】
一般的に、２本の送信ビームは単一放射源およびビームスプリッターまたは可動ミラーにより発生できる。しかしながら、送信装置は送信ビームの送信のために少なくとも２つの分離放射源を含むことが好ましい。一方では、一方の放射源の故障では、操作は限定された操作であるにもかかわらず、他方の放射源で可能であるので、より大きい操作安全性が達成される。さらに、放射源は、送信ビームが遠方領域で重なる時に対応する設計により、それらの性能限界で操作される必要はなく、一方では、より長い寿命が達成され、他方では、汚染が生じるならば、性能予備がなお存在する。
【００４３】
さらに、２つの放射線源を有する送信装置と、縦軸線に沿って配置されるセンサ素子を有する受信装置が使用される時、縦軸線と交差する方向で、送信装置の２つの放射線源の間に配置され、縦軸線に沿ってセンサ素子を配置することが好ましい。特に、相互に対して実質的に平行に延びる断面部分の縦軸線に沿った細長形状を持ち、ファーフィールド内で断面部分を有する送信ビームは、放射線源により送信できる。センサ素子と放射線源は同一場所に配置される必要はない。むしろ、送信ビームのビーム方向の少なくとも一方に沿った射影内に相対配置をすると十分であり、放射線源は、例えば、センサ素子の前方または後方での受信放射線の方向で配置できる。この実施例は、擬似的に単一ビームガイダンスによる特別に低い空間要求により特徴付けられる。１つの放射線源を有する１つの送信ビームと、縦軸線に沿って配置されるセンサ素子を有する１つの受信装置だけの送信のための送信装置を使用する時、縦軸線に沿って配置されるセンサ素子を、送信装置の放射線源の隣で縦軸線と交差する方向に配置することが好ましい。特に、細長放射表面を持つ放射線源の使用では、少なくとも、この部分内の送信ビームに対して直角で、センサ素子と直角で、センサ素子配置の縦軸線と平行な平面に対する射影内に放射線源の縦軸線を配置できる。
【００４４】
受信フィールドに対する送信ビームの特に簡単で長期の調整を達成するために、送信装置は、少なくとも１つの放射線源と各放射線源のためのビーム形成装置とを有し、受信装置は、受信装置のセンサ素子に受信放射線を集束およびビーム形成のための結像装置を有し、結像装置を一つの平面に、好ましくは、対応するレンズのある一体板として作られる一つの平面に配置することが好ましい。この板は、特に、対応して高度に透明で、好ましくは高屈折率のアモルフォスプラスチック、例えば、ポリメチルメタクリル酸（ＰＭＭＡ）またはポリカルボン酸からの射出成形部品として製造できる。
【００４５】
偏向装置に関して、所定軸線の周囲で回転可能な鏡反射表面を持ち、鏡反射表面の回転のための回転駆動部を持つと都合がよい。鏡反射表面は、例えば、プリズムまたは、好ましくは平坦な鏡により提供できる。このようにして、送信ビームおよび受信フィールドの断面部分の縦軸線は、反射戻り部分を含む送信ビームの全通路中で平行に留まる。回転軸線は、受信装置のセンサ素子が配置される縦軸線に対して直角に整列されるのが好ましい。さらに、回転軸線は、検出領域のファーフィールドおよび中心での受信フィールドの縦軸線が回転軸線に対して実質的に平行に向けられ、検出平面に対して直角の最大検出高さを生じるように整列されるのが好ましい。偏向装置は、一般的に、なお別の鏡面反射素子を持ち、検出装置に関して静止する鏡反射素子を持つこともできる。
【００４６】
本発明による光電子検出装置は自動車の前方、後方、および／または隣の区域を監視するために自動車に使用すると好ましい。
【００４７】
この場合、検出装置により検出されるデータを、検出領域内の物体の物体認識および物体探知の方法に使用することは特に好ましい。
【実施例】
【００４８】
本発明を、図面を参照した例により次に説明する。
【００４９】
図１から図４において、レーザスキャナーとして使用される本発明の好ましい第１実施例による光電子検出装置は、２本の送信ビーム１２、１２′を検出領域１４に送信する送信装置１０と、検出領域での物体１８から戻り反射される送信ビーム１２、１２′の少なくとも一方の放射線２０を受ける受信装置１６と、検出領域１４での送信ビーム１２、１２′を偏向し、検出領域１４から受信装置１６に戻り反射される送信ビーム１２、１２′の少なくとも一方の放射線２０を偏向する偏向装置２２とから成る。さらに、送信装置１０と、受信装置１６と角度決定装置２６に接続される制御評価ユニット２４が設けられる。
【００５０】
図１で概要だけで示すように、制御評価装置はデータリンク２８を介してデータ処理装置３０に接続され、データ処理装置により、光電子検出装置により検出されるデータは、例えば、検出領域１４内の物体に対応する仮想物体の認識および探知に使用できる。
【００５１】
送信装置１０、受信装置１６、偏向装置２２、制御評価装置２４および角度決定装置２６はハウジング３２内に配置され、ハウジングはカバー部分３４と、ベース部分３６と、支持板３８および環形状断面を持つ球形シェルの部分形状の高度な透明ドーム４０とから成る。ドーム４０は、それらの最大開口断面部分に沿って相互に接着剤で結合されるか、溶接される２つの等しい半体から構成される。
【００５２】
ハウジングのベース部分３６内に配置される送信装置１０は、２つの放射原４２、４２′から成り、各放射源は、各場合において縦軸線４６、４６′に沿って細長形状の線形放射表面４８、４８′での赤外線の放射のためのレーザダイオード４４、４４′を有する（図２参照）。放射源４２、４２′または放射表面４８、４８′の縦軸線を形成する縦軸線４６、４６′は互いに平行に整列される（図２、図４を参照）。
【００５３】
放射源４２、４２′は、例では円の扇形のような形状である検出領域１４の中心半径も形成する検出装置の眺めの主方向と交差して配置される。
【００５４】
放射源４２、４２′と、特に、レーザダイオード４４、４４′は制御評価装置２４により制御される。
【００５５】
ビーム形成装置として機能する送信装置１０の２つのレンズ５０、５０′は、放射表面４８、４８′を検出領域１４内に結像し、例では、ポリカルボン酸の高度な透明プラスチックから成る射出成形部品として成形される一体支持板３８内に形成されている。レーザダイオード４４、４４′は、各々、結像および／または集束のためのレンズ５０、５０′の焦点面の区域に配置され、レンズ５０、５０′により集束される送信ビーム１２、１２′の細長断面部、特に、線形細長断面部５１、５１′をファーフィールドに生じる（図６参照）。
【００５６】
送信ビーム１２、１２′はカバー部分３４およびハウジング３２のドーム４０内で部分的に配置される偏向装置２２により偏向される。このために、偏向装置２２は、送信ビーム１２、１２′の送信方向に対して配置され、４５°で傾斜されて鏡反射表面５４を持つ鏡５２を備え、前記鏡は軸５６で保持される。軸５６、鏡５２、鏡反射表面５４は偏向装置２２の駆動ユニット５８により、放射源４２、４２′の間の送信ビーム１２、１２′の方向、放射源４２、４２′の間の連結通路の中心または放射表面４８、４８′の幾何学上の質量中心を通る方向と実質的に平行に延びる回転軸線の周囲で回転できる。
【００５７】
さらに、ドーム４０の球形シェルに対応する球形の中心で与えられるドーム４０の中心は、回転軸線を持つ鏡５２の反射表面５４の交点にあり、回転軸線の周囲で反射表面５４または鏡５２が回転できる。このようにして、ドーム４０は、せいぜい、送信ビーム１２、１２′のわずかな望ましくない偏向を引き起こすにすぎない。
【００５８】
所定の回転速度での鏡５２の均一な回転により、送信ビーム１２、１２′は、図３の湾曲矢印で示される回転軸線と直角に延びる枢動面６０内の円の扇形のように形成される検出領域１４に亘って均一に枢動される。それで、光電子検出装置はレーザスキャナーを形成する。
【００５９】
鏡５２のそれぞれの角度および枢動面６０内の受信装置１６の所定の基準直線に対して偏向装置２２により偏向される送信ビーム１２、１２′の角度は、カバー部分３４内に部分的に配置され、ドーム４０内に部分的に配置される角度決定装置２６により検出され、このため、角度決定装置２６は軸５６で保持されるエンコーダレジスタ６２と、エンコーダレジスタ６２上のマークを検出するための図示しない光学装置とを有する。角度決定装置により検出された信号は制御評価装置２４に伝達される。
【００６０】
それから、偏向された送信ビーム１２、１２′はドーム４０を通して検出領域１４に放射される。
【００６１】
偏向された送信ビーム１２、１２′は検出装置の領域の間隔で枢動面６０と平行な方向で地点調整され、このために、射影内で非常に小さい角度で相互の方向へ傾斜される。さらに、偏向された送信ビームはファーフィールド内の断面部分５１、５１′の平行な縦軸線７４、７４′と垂直方向内で相互に隣接して続いて配置され、線形照明スポット７６を生じる。このことは、一方では、図３で示される。図３は実尺度でなく、図３は、特に、送信ビーム１２、１２′の拡散角度および枢動面６０での送信ビーム１２、１２′の射影間の角度は誇張して大きく示されている。また、このことは他方では、大ききを減少して（実尺度ではない）図６で示される。
【００６２】
送信ビーム１２、１２′は、物体１８が放射線２０を戻り反射するようにして物体により検出領域から戻り反射できる。
【００６３】
受信ビーム２０はドーム４０を通過後に鏡５２により、支持板３８内に形成されるレンズ形状の結像装置６４に向けられ、放射源４２、４２′の放射に鋭敏で、図では個々に示されていない縦軸線６８に沿って配置される多数のホトダイオード素子から成る受信装置１６のセンサ素子フィールド６６で結像される。ホトダイオード素子は検出された強度に応じた信号を制御評価装置２４で読み取るために構成される。
【００６４】
放射源４２、４２′またはレーザダイオード４４、４４′は、受信装置１６またはセンサ素子フィールド６６の縦軸線６８に対して対称的に配置され、縦軸線６８と直角方向で縦軸線から離間され、レーザダイオード４４、４４′の縦軸線４６、４６′は相互に平行でセンサ素子フィールドの縦軸線６８と平行に延び、レーザダイオード４４、４４′はセンサ素子フィールド６６の縦軸線６８と交差する方向でセンサ素子フィールド６６と重ならない。
【００６５】
対応して、送信装置１０のレンズ５０、５０′は一体支持板３８内の受信装置１６のレンズ６４に対して対称的に配置される。送信装置および受信ビーム通路の簡単で安定した調整は、特にドーム４０も支持するハウジング３２の部分を同時に形成する一体支持板３８内のレンズの形成により達成される。
【００６６】
それで、鏡５２の所定位置内で、受信フィールド７０は、検出領域１４から戻り反射される送信ビーム１２、１２′の放射線がセンサ素子フィールド６６に向けることができたり、集束できることから生じる。物体１８から戻り反射され、受信フィールドに延びる放射線の部分ビームは、図３で受信ビーム２０として示される。
【００６７】
鏡５２が回転するにつれて、送信ビーム１２、１２′および送信ビーム１２、１２′の放射方向内で偏向装置の後にある受信フィールド７０の部分は、検出領域１４内で枢動され、偏向装置２２と送信装置１０との間または偏向装置と受信装置１６との間にある部分は運動されない。
【００６８】
既に述べたように、図３で特に使用される誇張した大きさの角度を持ち、各々がより良い図示のために実尺度ではない光学条件が図３から図６で再び示される。
【００６９】
放射表面４８、４８′により放射される送信ビーム１２、１２′はレンズ５０、５０′により集束され、鏡５２での偏向後、対応する縦軸線７４、７４′に沿って、ファーフィールド内で線形断面部またはバー形状断面部分５１、５１′は、放射表面の形状に対応する形状として得られる。例えば、断面部分５１、５１′の側部は放射表面４８、４８′の側部比率に対応する縦比率１：１０を有する。
【００７０】
送信ビーム１２、１２′は非常に小さい拡散角度を有し、それらの伝搬通路に沿って送信ビーム１２、１２′の断面部分の幾何学的質量中心で定義される中心ビーム７５、７５′は、既に述べたように、放射源４２、４２′またはレンズ５０、５０′の対応する形状および配置により相互に対して非対称に偏向装置２２の後の区域に延びる。
【００７１】
ファーフィールドでは、送信ビーム１２、１２′の断面部分５１、５１′は、接合して照明バー形状スポット７６を形成し、その高さは送信ビーム断面部分５１、５１′の縦軸線７４、７４′の方向で、個々の送信ビーム断面部分５１、５１′の高さより大きい（図５、図６を参照）。
【００７２】
ファーフィールドでの受信フィールド７０は、センサ素子フィールド６６の細長バー形状に応じて、縦軸線７８に沿って延長した特に線形断面部分７９を有し、前記断面部分はスポット７６の断面部分の形状および寸法に対応する。
【００７３】
対応して、偏向装置２２は送信ビーム１２、１２′および受信ビーム２０を偏向するので、ファーフィールドでの送信ビーム１２、１２′の縦軸線７４、７４′は、受信フィールド断面部分７９の縦軸線７８とも整列される。このことは、送信ビームにより発生される照明ラインまたはバーが、そこで、バー形状受信フィールド断面部分に対して平行となり、バー形状受信フィールド断面部分内で配置されることを意味する。
【００７４】
ドイツ国特許公開第１０１４３０６０号公報で記載されているように、送信ビーム１２、１２′の断面部分および受信フィールド７０の断面部分は、枢動面60に対し鏡５２の角度位置に依存して回転するが、それらの相対の向きは同じに留まる。
【００７５】
受信フィールド７０の入口断面部分８０は、この例では、枢動面６０の高さで鏡５２とドーム４０との間の偏向装置２２の直後の断面部分により定義される。レンズ６４と光路に対するレンズ６４からの低い空間により、入口断面部分は、もはや線形ではない。  
【００７６】
入口断面部分８０により定義される入力平面８４内で、送信ビーム１２、１２′または、それらの断面部分７２、７２′は、受信フィールド断面部分７９またはスポット７６の縦軸線７８と直角方向で入口平面８４に沿って入口断面部分から離間され、そこでは、送信ビーム１２、１２′は受信フィールド７０と重ならない。
【００７７】
図３、図４で分かるように、送信ビーム１２、１２′と受信フィールド７０は、むしろ、入口平面８４からスペーディングとして定義され、この例では０．５ｍの量である偏向装置２２からの所定間隔以上の点で重なるだけであり、送信ビーム１２、１２′の一方の放射が物体に当たり、受信フィールド７０に戻って反射されないので、受信フィールド７０の近くの区域８２は抑制される（図３参照）。
【００７８】
特に、ドーム４０は、この区域に配置され、そのため送信ビーム１２、１２′のどちらか一方の一部がドーム４０の外側での汚染によって受信フィールド７０に戻り反射され、センサー素子フィールド６６によって受信されて誤作動信号を引き起こすようなことが無いようにされる。従って、同じことが、例えば、抑制近接区域８２内で生じる雨滴または雪片にも適用される。
【００７９】
操作において、パルスは放射線源４２、４２′により交互に所定の周期で送信される。戻り反射される放射線は、受信装置１６または、そのセンサ素子フィールドにより受信され、対応する信号が制御評価装置２４に送信される。制御評価装置２４はパルスの送信と物体１８から戻り反射される対応パルスの受信との間の持続期間またはパルスの走行時間を検出し、それぞれの送信ビームまたは鏡５２の角度位置をも検出する。光速を使用し持続時間を距離間隔に変換後、対応する値は極座標として蓄積される。この例では、ほぼ１２０°の角度から成る検出領域１４の走査後、データは距離イメージとしてデータ処理装置に出力される。
【００８０】
このレーザスキャナーは、特別に簡単な構造により特徴付けられ、特に、センサ素子フィールドの縦軸線と平行なレーザダイオードの縦軸線を備え、レーザダイオード４４、４４′がセンサ素子フィールド６６の隣に配置されるので、枢動面６０に対して浅い構造により特徴付けられ、同時に、近接フィールドの抑制により故障の少ない操作が達成される。
【００８１】
第２の実施例では、放射源４２、４２′だけが、レーザダイオード４４、４４′の縦軸線と平行で、レンズ５０、５０′の縦軸線と平行である第１実施例に対してして変更される（図７から図９を参照）。
【００８２】
図８で概略的に示されるように、この実施例では、送信ビーム１２、１２′は第１実施例に対して変更されない入口断面部分の縦方向と直角の方向に配置され、入口断面部分から離間される。ここでは、近接区域８２の対応する抑制も行なわれる。
【００８３】
しかしながら、入口面８４に沿った送信ビーム１２、１２′の断面部分７２、７２′は、それらの縦軸線７４、７４′と平行な方向でずれて配置され、ファーフィールド内に、より長い照明バーが作られる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、本発明の第１の好ましい実施例による光電子装置の概要断面である。
【図２】図２は、図１の検出装置の送信装置および受信装置の部分の概要斜視図である。
【図３】図３は、枢動平面と平行な平面内の図１の検出装置の実寸法ではない概要部分断面図である。
【図４】図４は、枢動平面と平行な図１の検出装置の送信ビームおよび受信フィールドのコースの概要部分描写図である。
【図５】図５は、送信ビームの枢動平面と平行に延びる図の方向で、入口平面に沿った図１の検出装置の断面部分および送信ビームおよび入口断面部分の概要図である。
【図６】図６は、送信ビームの枢動平面と平行に延びる図の方向および図５に関して縮小された図のファーフィールド内での図１の検出装置の送信ビームの断面部分および受信フィールドの断面部分の概要図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施例による図４に対応する検出装置の部分概要図である。
【図８】図８は、送信ビームの枢動平面と平行に延びる図の方向で入口平面に沿った図５に対応する図７の検出装置の送信ビームの断面部分および検出装置の入口断面部分の概要図である。
【図９】図９は、送信ビームの枢動平面と平行に延びる図の方向で、ファーフィールド内の図６に対応する図７の検出装置の送信ビームおよび受信フィールドの断面部分の概要図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０        送信装置
１２、１２′送信ビーム
１４        検出領域
１６        受信装置
１８        物体
２０        戻り反射放射線
２２        偏向装置
２４        制御評価装置
２６        角度決定装置
２８        データ接続部
３０        データ処理装置
３２        ハウジング
３４        カバー部分
３６        ベース部分
３８        支持板
４０        ドーム
４２、４２′放射源
４４、４４′レーザダイオード
４６、４６′縦軸線
４８、４８′放射表面
５０、５０′レンズ
５１、５１′断面部分
５２        鏡
５４        鏡面反射表面
５６        軸
５８        駆動ユニット
６０        枢動平面
６２        エンコーダレジスタ
６４        結像装置
６６        センサ素子フィールド
６８        センサ素子フィールドの縦軸線
７０        受信フィールド
７２、７２′断面部分
７４、７４′縦軸線
７５、７５′中心ビーム
７６        スポット
７８        受信フィールドの縦軸線
７９        断面部分
８０        入口断面部分
８２        抑制近接領域
８４        入口平面
【図１】
2005121638.tif 000003
【図２】
2005121638.tif 000004
【図３】
2005121638.tif 000005
【図４】
2005121638.tif 000006
【図５】
2005121638.tif 000007
【図６】
2005121638.tif 000008
【図７】
2005121638.tif 000009
【図８】
2005121638.tif 000010
【図９】
2005121638.tif 000011
【外国語明細書】
1. Title of the Invention 
An optoelectronic detection device
3. Detailed Description of the Invention 
The present invention relates to an optoelectronic detection apparatus, in particular to a laser scanner, comprising a transmitter device for the transmission of at least one transmitted beam with electromagnetic radiation into a detection region of the detection apparatus, a receiver device for the reception of radiation of the transmitted beam reflected back from the detection region, and a deflection device by which the transmitted beam can be directed from the transmitter device into the detection region and radiation of the transmitted beam reflected back from the detection region can be directed to the receiver device, wherein the transmitter device is made such that the cross-section of the transmitted beam in the far field in front of the detection device is shaped in an elongate manner in the direction of a longitudinal axis of the cross-section, wherein the receiver device has a receiving field from which radiation can be received and whose cross-section in the far field is shaped in an elongate manner along a longitudinal axis of the cross-section, and wherein the transmitter device and the receiver device are made and arranged relative to one another such that the longitudinal axes in the far field of the cross-sections of the transmitted beam and of the receiving field are aligned substantially parallel to one another.
Such optoelectronic detection apparatuses are generally known and are described, for example, in the German patent application DE 101 43 060 A1. 
Such optoelectronic detection apparatuses can in particular be used on vehicles for the monitoring of a region in front of and/or next to the vehicle. In this case, however, with a collinear arrangement of the longitudinal axes, malfunctions can occur if, for example, a window in the detection apparatus, through which the transmitted beam is transmitted and through which radiation reflected back is received, becomes contaminated, since some of the transmitted radiation is reflected back by the contaminated regions of the window. Similar malfunctions can, for example, be caused by rain which falls close to the window.
In this process, it is desirable, in particular with respect to use in vehicles, for the optoelectronic detection apparatus to have a compact, space-saving design.
It is therefore the underlying object of the present invention to provide an optoelectronic detection apparatus of the aforesaid kind which permits a low-failure operation.
The object is satisfied by an optoelectronic detection apparatus having the features of claim 1.
The optoelectronic detection apparatus in accordance with the invention, in particular to a laser scanner, comprises a transmitter device for the transmission of at least one transmitted beam with electromagnetic radiation into a detection region of the detection apparatus, a receiver device for the reception of radiation of the transmitted beam reflected back from the detection region, and a deflection device by which the transmitted beam can be directed from the transmitter device into the detection region and radiation of the transmitted beam reflected back from the detection region can be directed to the receiver device, wherein the transmitter device is made such that the cross-section of the transmitted beam in the far field in front of the detection device is shaped in an elongate manner in the direction of a longitudinal axis of the cross-section, wherein the receiver device has a receiving field from which radiation can be received and whose cross-section in the far field is shaped in an elongate manner along a longitudinal axis of the cross-section, and wherein the transmitter device and the receiver device are made and arranged relative to one another such that the longitudinal axes in the far field of the cross-sections of the transmitted beam and of the receiving field are aligned substantially parallel to one another; and in that the transmitted beam is spaced apart from the receiving field in a direction transverse to the longitudinal axis of the receiving field cross-section in the far field in an entry plane defined by an entry cross-section lying directly in front of the deflection device.
The transmitter device of the optoelectronic detection apparatus in accordance with the invention serves for the transmission of a transmitted beam with electromagnetic radiation into a detection region of the detection apparatus which can serve for the illumination of objects present there. Although generally any desired kind of electromagnetic radiation can be used, optical radiation, i.e. electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wavelength range, is preferably used. The transmitter device can generally have any desired kind of radiation source for the transmission of the electromagnetic radiation, but, at least when optical radiation is used, it preferably comprises at least one laser or at least one laser diode, preferably for the transmission of radiation in the infrared range. 
The electromagnetic radiation is transmitted in the form of a transmitted beam from the optoelectronic detection apparatus, for which purpose a corresponding beam-forming or beam-shaping device can be provided in the beam path of the transmitted electromagnetic radiation. 
Within the framework of the invention, a beam is in particular also understood to be a laser beam emitted by a laser, for example a Gaussian beam or radiation emitted by a laser diode. The beam can furthermore be formed by a plurality of part beams if the radiation source in the transmitter device has a plurality of elements transmitting radiation for the emission of a respective transmitted beam. 
The transmitter device is made such that, at least in one far field which extends up to the boundary of the range of the detection apparatus, the cross-section of the transmitted beam is shaped in an elongate manner, in particular in line-shape or in bar-shape, in the directions of the longitudinal axis of the transmission cross-section such that respective corresponding elongate radiation fronts are transmitted by the detection apparatus in accordance with the invention. For this purpose, for example, a corresponding radiation source and beam-shaping devices, for example lenses or lens systems, are used. When lenses are used, far field is understood to be that field in which an essentially sharp image of the radiation source can be generated. 
An elongate shape of the cross-section is understood such that the smallest rectangle which surrounds the cross-section of the transmitted beam in the far field has a longer side defining the longitudinal axis. The transmitted beam can in particular have discrete radiation spots arranged along the longitudinal axis or a contiguous, preferably bar-shaped radiation spot in the far field.
The electromagnetic radiation transmitted by the transmitter device is directed into the detection region by the deflection device. The transmitted beam can in particular be moved, preferably pivoted, over or through the detection region by means of the deflection device. 
At least some of the radiation of the transmitted beam is reflected back by objects in the detection region, with this mainly taking place in a non-specularly reflecting manner.
The radiation reflected back from the detection region can be directed by the deflection device onto the receiver device which is made for the detection of the radiation reflected back. For this purpose, it can in particular have at least one correspondingly formed sensor element.
The receiver device has a receiving field from which radiation can be received, i.e. can be supplied to the sensor element sensitive to the radiation or to the sensor elements of the receiver device sensitive to the radiation, and which can also be termed a visual field of the receiver device to this extent. 
Since the deflection device serves for the deflection both of the transmitted beam and of a portion of the transmitted beam reflected from the detection region, the transmitted beam and the receiving field are moved synchronously and matched to one another by it.
The entry cross-section is a cross-section of the receiving field which can be defined analog to a cross-section of the transmitted beam and which can in particular be oriented substantially orthogonally to a mean direction of incidence of the receivable radiation. It lies directly in front of the deflection device in the direction of incidence of the receivable radiation. Within the framework of the invention, this is understood such that the entry cross-section lies in a pre-determined region close to the deflection device and in particular, when considered in the direction of incidence of the receivable radiation, behind a transparent cover or a window of the detection apparatus in accordance with the invention through which the radiation can be received and which has an outer surface with respect to the detection apparatus.
The cross-section of the receiving field is shaped in an elongate manner in the far field at least along one longitudinal axis of its cross-section. The far field is that region from which an object can essentially be imaged sharply onto a sensor element or a sensor element field of the receiver device. The intersection of the far fields of the transmitter device and of the receiver device is preferably understood as the far field.  As with the cross-section of the transmitted beam in the far field, an elongate shape of the receiving field cross-section is understood such that the smallest rectangle which surrounds the cross-section of the receiving field in the far field has a longer side which then defines the longitudinal axis of the cross-section. The shape and size of the receiving field cross-section are preferably matched to the shape and size of the cross-section of the transmitted beam.
An evaluation circuit can furthermore be provided which, when a pulsed transmitted beam is used, determines a distance of the object from the optoelectronic detection apparatus in dependence on the time interval between the transmission of an impulse and the reception of the impulse reflected back by an object. i.e. on the run time of the impulse.
In accordance with the invention, the transmitter device and the receiver device are, on the one hand, made and arranged relative to one another such that the longitudinal axes in the far field of the cross-sections of the transmitted beam and of the receiving field are aligned substantially parallel to one another. This makes it possible to detect objects not only in a plane but at least in a slice whose thickness is determined by the extent of the transmitted beam in the longitudinal direction of the cross-section. In particular when the receiver device permits a spatially resolved detection of the radiation along the longitudinal axis of the receiving field, a scan can thus take place in the direction of the longitudinal axis of the transmitted beam cross-section or of the receiving field. If the transmitted beam is moved parallel to a plane, a quasi-three-dimensional detection region thus results.
On the other hand, the transmitted beam is spaced apart from the receiving field in a direction transverse to the longitudinal axis of the receiving field cross-section in the far field in an entry plane defined by an entry cross-section lying directly in front of the deflection device in the receiving direction. In very simplified terms, the transmitted beam can lie to the side of the entry cross-section or of the received beam in the region of the entry plane.
It can thereby be achieved that part of the transmitted beam, which is partly reflected back by a defect, for example by a contaminated screen close to the deflection device or by rain, cannot enter into the receiver device or into a sensor element in the receiver device. A muting of a near region of the receiving field close to the transmission and entry cross-section thereby results in which the detection apparatus in accordance with the invention is blind so-to-say. The size of the muted near region is determined by the minimum spacing of the transmitted beam from the entry cross-section or from the receiving field in the entry plane, by an angle between central rays of the transmitted beam and of the receiving field determined by geometrical centers of mass of the cross-sections and by divergent or convergent angles of the transmitted beam or of the receiving field. In this process, the muted near field becomes larger as the lateral spacing of the transmitted beam from the entry cross-section increases. A reception substantially lower in interference is therefore achieved.
At the same time, an extremely compact design of the detection apparatus in accordance with the invention results since, when the muted near region is pre-set, an only small spacing between the transmitted beam and the entry cross-section is sufficient.
Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims, in the description and in the drawing.
In order also to prevent the reception of radiation which is at least partly reflected back directly in front of the detection apparatus in accordance with the invention, for example by raindrops, it is preferred for the transmitted beam not to overlap the receiving field at a pre-determined spacing of preferably less than 0.5 m from the deflection device. The distance from the deflection device is defined in this process by the spacing from the entry plane or by the spacing from a cover transparent for the transmitted beam through which the transmitted beam can be radiated from the apparatus in accordance with the invention. A relatively large muted near field of the detection apparatus in accordance with the invention thus results.
To protect the transmitter, receiver and deflection devices from external influences, it is preferred for a cover to be provided through which the transmitted beam deflected by the deflection device is radiated and through which radiation to be received by the receiver device passes after deflection by the deflection device; and for the transmitted beam and the receiving field not to overlap within the cover. The cover, which is made from a material transparent for the radiation of the transmitted beam, is arranged behind the transmission cross-section in the radiation direction of the transmitted beam such that some of the transmitted beam cannot be reflected back into the receiving field by the cover, for example due to contamination. The cover preferably comprises a section having the shape of a section of a spherical shell. The section is preferably arranged so that a deflection of the transmitted radiation and of the received radiation by the cover occurs which is as low as possible. The section particularly preferably has a ring-shaped cross-section, with the corresponding axis of symmetry or axis of rotation being substantially orthogonal to a plane parallel to which the transmitted beam is moved by the deflection device. The section can be made in one price or, preferably, in two pieces which are connected to one another along the cross-section with the largest diameter orthogonal to the axis of rotation.
To permit a spatially resolved detection of objects in a direction parallel to the longitudinal axis of the entry cross-section, it is preferred for the receiver device to have a plurality of sensor elements arranged along a longitudinal axis. They are preferably arranged as a sensor element field on an optoelectronic component. The sensor elements are preferably sensitive to the radiation of the transmitted beam. In particular on a pivoting of the transmitted beam, a plurality of planes arranged spaced apart in a direction parallel to the longitudinal axis of the cross-sections of the transmitted beam or of the receiving field can thus be scanned by a transmitted beam, for example by a bar-shaped transmitted beam. The planes are preferably inclined with respect to one another such that they fan out running apart from one another, starting from the detection apparatus in accordance with the invention, in the direction parallel to the longitudinal axis of the receiving field.
So that a large height of the detection range can be achieved in the direction of the longitudinal axis of the cross-section of the transmitted beam, its cross-section in the far field is preferably twice the size in the direction of the longitudinal axis as in the direction transverse thereto. In this manner, the detection region can be scanned by a transmitted beam with a bar-shaped cross-section. 
The elongate shape of the transmission cross-section can generally be generated in any desired manner. A substantially rotationally symmetrical transmitted beam can, for example, be expanded in a direction determined by the orientation of the cylinder lens by a corresponding optical device which can, for example, comprise a cylinder lens. It is, however, preferred for the transmitter device to comprise at least one radiation source for the transmission of a transmitted beam with an elongate cross-section. The radiation source can in particular be a laser diode which has an elongate emission field for the emission of the radiation. Such radiation sources have a particularly high radiated power when compared to conventional laser diodes of the same luminance, which can extend their service lives since they do not have to be charged so much.
The radiation source and a control device controlling it are preferably made to transmit pulsed transmitted beams by means of the radiation source.
In an embodiment of the detection apparatus in accordance with the invention, it is preferred for the transmitter device to be made for the transmission of at least two transmitted beams with electromagnetic radiation into the detection region and for the receiver device to be made for the reception of radiation of the transmitted beam reflected back from the detection region, for the transmitted beams to be able to be directed from the transmitter device into the detection region by means of the deflection device and for radiation of the transmitted beams reflected back from the detection region to be able to be directed onto the receiver device, for the cross-sections of the transmitted beams in the far field in front of the detection apparatus to be shaped in an elongate manner in the directions of respective longitudinal axes of the cross-sections, and for the transmitter device and the receiver device to be made and arranged relative to one another such that the longitudinal axes in the far field of the cross-sections of the transmitted beams are aligned substantially parallel to one another and to the longitudinal axis of the cross-section of the receiving field and for the transmitted beams to be spaced apart from the receiving field in a direction transverse to the longitudinal axis of the receiving field cross-section in the far field in a plane defined by an entry cross-section lying directly in front of the defection device in the receiving direction. The transmitted beams do not overlap at least in part in this process.
The previously described forms and embodiments of the detection apparatus in accordance with the invention also apply accordingly to the second transmitted beam and to components of the detection apparatus in accordance with the invention generating or influencing it. 
If the transmitted electromagnetic radiation is pulsed, the impulses of the two transmitted beams can be transmitted synchronously or, preferably, alternatingly.
On the failure of one of the transmitted beams, for example due to failure of a radiation source or to contamination of a cover or of a window through which the transmitted beam is transmitted, objects can thus still be detected by means of the other transmitted beam, albeit possibly at a lower frequency or range.
Particularly high intensities in the overlap region and thus a large range can be achieved by synchronous radiation of pulsed transmitted beams if they overlap. Furthermore, with a corresponding choice of the intensities of the transmitted beams in the region in which no overlap is present, a risk to the eyes can be excluded with a simultaneously high intensity in the overlap region.
The cross-sections of the transmitted beams in the entry plane relative to the entry cross-section can generally lie on the same sides of the entry cross-section with respect to the longitudinal axis of the cross-section of the receiving field in the far field, said longitudinal axis being parallel to that of the entry cross-section. It is, however, preferred for the cross-sections of the transmitted beams in the entry plane to be arranged at oppositely disposed sides of the entry cross-section of the receiving field and preferably symmetrically to the entry cross-section of the receiving field. This can be achieved by corresponding forming and arrangement of the transmitter/deflection/ and/or receiver devices. A particularly space-saving arrangement can be achieved with a simultaneously low beam expansion by the arrangement of the transmitted beams on different sides of the entry cross-section. The propagation paths for the radiation of both transmitted beams can in particular be made symmetrical to one another with a symmetrical arrangement so that a similar imaging geometry results, which can substantially simplify the evaluation of the signals. The near field muted by the arrangement and alignment of the transmitted beams and of the entry cross-section is furthermore symmetrical. The symmetry to the entry cross-section can be provided, for example, by a mirror-symmetry to a central axis of the entry cross-section or to a geometrical center of mass or center of the entry cross-section. The shapes and sizes of the cross-sections of the transmitted beams are preferably also correspondingly symmetrical to one another.
It is particularly preferred for the transmitter device to be set up such that central beams of the transmitted beams are skewed with respect to one another. The central beams are understood as such beams of the transmitted beams which result by the forming of geometrical centers of mass over the cross-sections of the transmitted beams along their propagation path. It can be achieved by the skewed orientation, in which the central rays do not overlap, do not extend parallel to one another and preferably do not lie in one plane, that the region illuminated by the transmitted beams in the far field is longer in a direction parallel to the longitudinal cross-sections of the transmitted beams than the individual cross-sections in this direction so that, for example, a bar-shaped or line-shaped illumination can be achieved with a relatively large length of the bar.
It is furthermore preferred for the transmitted beams to be point-adjusted in a direction transverse to the longitudinal axes of their cross-sections in the far field at the spacing of the range of the detection apparatus and to complement one another to form a line in a direction parallel to their longitudinal axes.
To be able to scan the detection region with a bar-like illumination and so to be able to obtain high resolution in a movement plane of the transmitted beams and a large detection height in a direction transverse thereto, it is preferred for the transmitter device to be set up, on the one hand, such that the cross-sections of the transmitted beams only partly overlap or do not overlap in a pre-determined range of distance from the detection apparatus in a direction parallel to the longitudinal axes of the transmitted beam cross-sections and, on the other hand, overlap partly or completely in a direction transverse to the longitudinal axes of the transmitted beam cross-sections. The cross-sections of the transmitted beams particularly preferably adjoin one another or at least touch one another without a substantial intermediate space between them. The range of distance can in particular be given by the far field. The longitudinal axes can, however, be rotated as is described in the German patent application DE 101 43 060 A1 whose content is herewith included in the description by reference.
The two transmitted beams can generally be generated by means of a single radiation source and of a beam splitter or of a movable mirror. It is, however, preferred for the transmitter device to include at least two separate radiation sources for the transmission of the transmitted beams. Greater operation safety is hereby achieved, on the one hand, since on the failure of one radiation source, operation, albeit restricted operation, is possible with the other radiation source. The radiation sources furthermore do not have to be operated at their performance limit with a corresponding design when the transmitted beams overlap in the far region so that, on the one hand, a longer service life is achieved and, on the other hand, a performance reserve is still present if contamination occurs.
Furthermore, when a transmitter device having two radiation sources and a receiver device having sensor elements arranged along a longitudinal axis are used, it is preferred for the sensor elements arranged along the longitudinal axis to be arranged between two radiation sources of the transmitter device in a direction transverse to the longitudinal axis. In particular, transmitted beams with cross-sections in the far field, which have an elongate shape along longitudinal axes of the cross-section extending substantially parallel to one another, can be transmittable by means of the radiation sources. The sensor elements and the radiation sources do not have to be arranged in one plane. It is rather sufficient for the relative arrangement to be in a projection along at least one of the beam directions of the transmitted beams so that the radiation sources can be arranged, for example, in the direction of the received radiation in front of or behind the sensor elements. This embodiment is characterized by particularly low space requirements with a simultaneously simple beam guidance. When using a transmitter device for the transmission of only one transmitted beam with one radiation source and one receiver device with sensor elements arranged along a longitudinal axis, it is preferred for the sensor elements arranged along the longitudinal axis to be arranged in a direction transverse to the longitudinal axis next to the radiation source of the transmitter device. In particular on the use of radiation sources with elongate emission surfaces, their longitudinal axes can be arranged, at least in a projection to a plane orthogonal to the transmitted beam in this section, next to the sensor elements and parallel to the longitudinal axis of the sensor element arrangement.
In order to achieve a particularly simple and long-term adjustment of the transmitted beam(s) relative to the receiving field, it is preferred for the transmitter device to have at least one radiation source and to have a beam-shaping device for each radiation source as well as for the receiver device to have an imaging device for the focusing of received radiation onto sensor elements of the receiver device and for the beam-shaping and the imaging devices to be arranged in one plane and preferably to be made as a one-piece plate with corresponding lenses. The plate can in particular be produced as an injection molded part from a corresponding highly transparent, preferably amorphous plastic with a preferably high refractive index, for example from a polymethyl methacrylate (PMMA) or from polycarbonate.
It is preferred with respect to the deflection device for the deflection device to have a specularly reflecting surface rotatable around a pre-determined axis and a rotary drive for the rotation of the specularly reflecting surface. The specularly reflecting surface can be provided, for example, by a prism or preferably by a flat mirror. In this manner, the longitudinal axes of the cross-sections of the transmitted beams and of the receiving field remain parallel during the total path of the transmitted beams, including the portions reflected back. The axis of rotation is preferably aligned orthogonal to the longitudinal axis along which sensor elements of the receiver device are arranged. The axis of rotation is furthermore preferably aligned such that the longitudinal axis of the receiving field in the far field and in the center of the detection region is essentially oriented parallel to the axis of rotation so that the maximum detection height orthogonal to the detection plane then results. The deflection device can generally have still further specularly reflecting elements, optionally also specularly reflecting elements stationary relative to the detection apparatus.
The optoelectronic detection apparatus in accordance with the invention is preferably used on vehicles to monitor a region before, behind and/or next to the vehicle.
It is in particular preferred in this case for the data detected by the detection apparatus to be used for a method for the object recognition and object tracking of objects in the detection region.
The invention will be described in the following by way of example with reference to the drawing. There are shown:
In Figs. 1 to 4, an optoelectronic detection apparatus in accordance with a first preferred embodiment of the invention, which is made as a laser scanner, comprises a transmitter device 10 for the transmission of two transmitted beams 12, 12' into a detection region 14, a receiver device 16 for the reception of radiation 20 of at least one of the transmitted beams 12, 12' reflected back from an object 18 from the detection region and a deflection device 22 for the deflection of the transmitted beams 12, 12' into the detection region 14 and for the deflection of the radiation 20 of at least one of the transmitted beams 12, 12' reflected back from the detection region 14 onto the receiver device 16. A control and evaluation unit 24 is furthermore provided which is connected to the transmitter device 10, to the receiver device 16 and to an angle determining device 26. 
The control and evaluation device is connected, only shown very schematically in Fig. 1, via a data link 28 to a data processing apparatus 30 by means of which data detected by the optoelectronic detection apparatus can be used, for example, for the recognition and tracking of virtual objects corresponding to objects in the detection region 14.
The transmitter device 10, the receiver device 16, the deflection device 22, the control and evaluation device 24 and the angle determination device 26 are arranged in a housing 32 which comprises a cover section 34, a base section 36, a support plate 38 and a highly transparent dome 40 in the form of a section of a spherical shell with a ring-shaped cross-section. The dome 40 is composed of two equal halves which are adhesively bonded or welded to one another along their largest open cross-section.
The transmitter device 10 arranged in the base section 36 of the housing comprises two radiation sources 42 and 42' which each have laser diodes 44, 44' for the emission of infrared radiation with in each case a linear emission surface 48 or 48' with an elongate shape along a longitudinal axis 46, 46' (cf. Fig. 2). The longitudinal axes 46, 46' which form the longitudinal axes of the radiation sources 42, 42' or the emission surfaces 48, 48' are aligned parallel to one another (cf. Figs. 2 and 4).
The radiation sources 42 and 42' are arranged transverse to a main direction of view of the detection device which also forms the central radius of the detection region 14 shaped like a sector of a circle in the example.
The radiation sources 42 and 42', and in particular the laser diodes 44 and 44', are controlled by the control and evaluation device 24.
Two lenses 50 and 50' of the transmitter device 10 functioning as beam-shaping devices image the emission surfaces 48, 48' into the detection region 14 and are made in the one-piece support plate 38 formed as an injection molded part from a highly transparent plastic, polycarbonate in the example. The laser diodes 44 and 44' are each arranged in the region of the focal planes of the lenses 50 and 50' for the imaging and/or bundling so that elongate and in particular linear cross-sections 51, 51' of the transmitted beams 12 and 12' focused by the lenses 50 and 50' result in the far field (cf. Fig. 6).
The transmitted beams 12 and 12' are deflected by the deflection device 22 arranged partly in the cover section 34 and in the dome 40 of the housing 32. The deflection device 22 has for this purpose a mirror 52 which is arranged with respect to the beam direction of the transmitted beams 12, 12' in the dome 40, is inclined by 45ー and has a specularly reflecting surface 54, said mirror being held at a shaft 56. The shaft 56 and so the mirror 52 and the specularly reflecting surface 54 are rotatable by a drive unit 58 of the deflection device 22 around an axis of rotation which extends substantially parallel to the direction of the transmitted beams 12 and 12' between the radiation sources 42 and 42' and through the center of the connection path between the radiation sources 42, 42' or the geometrical centers of mass of the emission surfaces 48 and 48'.
The center of the dome 40 which is given by he center of the sphere which corresponds to the spherical shell of the dome 40 furthermore lies on the point of intersection of the reflecting surface 54 of the mirror 52 having the axis of rotation around which the reflecting surface 54 or the mirror 52 can be rotated. In this manner, the dome 40 can at most cause slight unwanted deflections of the transmitted beams 12, 12'.
By a uniform rotation of the mirror 52 at a pre-determined speed of rotation, the transmitted beams 12 and 12' are pivoted uniformly over the detection region 14 shaped like a sector of a circle in a pivot plane 60 extending in a direction orthogonal to the axis of rotation, which is indicated in Fig. 3 by a curved arrow. The optoelectronic detection device therefore forms a laser scanner.
The respective angle of the mirror 52 and so the angle of transmitted beams 12 and 12' deflected by the deflection device 22 to a pre-defined reference straight line of the receiver device 16 in the pivot plane 60 is detected by the angle determination device 26 which is arranged partly in the cover section 34 and partly in the dome 40 and which has, for this purpose, an encoder register 62 held at the shaft 56 and optical devices not shown in the Figures for the detection of marks on the encoder register 62. Corresponding signals are transmitted to the control and evaluation device 24. 
The deflected transmitted beams 12 and 12' are then radiated through the dome 40 into the detection region 14. 
The deflected transmitted beams 12 and 12' are point-adjusted in a direction parallel to the pivot plant 60 at a spacing of the range of the detection device and are for this purpose inclined toward one another at a very small angle in the projection. They are furthermore subsequently arranged adjoining one another in a direction orthogonal to parallel longitudinal axes 74, 74' of the cross-sections 51, 51' in the far field so that a linear illuminated spot 76 results. This is shown, on the one hand, in Fig. 3, which is not to scale for reasons of illustration, in which in particular the divergent angle of the transmitted beams 12, 12' and the angles between projections of the transmitted beams 12, 12' onto the pivot plane 60 are shown exaggeratedly large, and, on the other hand, in the greatly reduced (not to scale) Fig. 6.
The transmitted beams 12, 12' can be reflected back from the detection region from an object such as the object 18 as reflected back radiation 20.
The received beam 20 is directed by the mirror 52 after passing through the dome 40 onto an imaging device 64 in the form of a lens formed in the support plate 38 and is imaged onto a sensor element field 66 of the receiver device 16 which is sensitive to the radiation of the radiation sources 42 and 42' and which comprises a plurality of photodiode elements arranged along a longitudinal axis 68 and not shown individually in the Figures. The photodiode elements are made with the control and evaluation device 24 for the reading of signals corresponding to intensities detected.
The radiation sources 42 and 42' or laser diodes 44 and 44' are arranged symmetrically to the longitudinal axis 68 of the receiver device 16 or of the sensor field element field 66 and spaced apart from it in a direction orthogonal to the longitudinal axis 68 such that the longitudinal axes 46, 46' of the laser diodes 44 and 44' extend parallel to one another and parallel to the longitudinal axis 68 of the sensor element field and such that the laser diodes 44 and 44' do not overlap the sensor element field 66 in a direction transverse to the longitudinal axis 68 of the sensor element field 66.
The lenses 50 and 50' of the transmitter device 10 are arranged correspondingly symmetrically to the lens 64 of the receiver device 16 in the one-piece support plate 38. A simple and stable adjustment of the transmitter and receiver beam paths is achieved by the forming of the lenses in the one-piece support plate 38 which simultaneously forms part of the housing 32 and in particular also supports the dome 40.
In a given position of the mirror 52, a receiving field 70 thus results from which radiation of the transmitted beams 12, 12' reflected back from the detection region 14 can be directed or focused onto the sensor element field 66. A part beam of the radiation which is reflected back from the object 18 and which extends in the receiving field is shown as a received beam 20 in Fig. 3.
As the mirror 52 rotates, sections of the transmitted beams 12 and 12' and of the receiving field 70 each lying behind the deflection device in the radiation direction of the transmitted beams 12, 12' are pivoted over the detection region 14, with the sections lying between the deflection device 22 and the transmitter device 10 or the deflection device and the receiver device 16 not being moved.
The optical conditions are again shown in Figs. 3 to 6 which are each not to scale for better illustration, with, as already mentioned, exaggeratedly large angles being used in particular in Fig. 3.
The transmitted beams 12, 12' emitted by the emission surfaces 48 and 48' are focused by the lenses 50 and 50' such that, after reflection at the mirror 52 in the far field along corresponding longitudinal axes 74, 74', linear or bar-shaped cross-sections 51, 51' are obtained whose shape corresponds to that of the emission surface. The sides of the cross-sections 51, 51' can there, for example, have a longitudinal ratio of 1:10 corresponding to the side ratios of the emission surfaces 48, 48'. 
The transmitted beams 12 and 12' have a very small divergent angle and their center beams 75, 75' which are defined by the geometrical centers of mass of the cross-sections of the transmitted beams 12, 12' along their propagation path extend, as already stated, skewed with respect to one another by a corresponding forming and arrangement of the radiation sources 42 and 42' or lenses 50 and 50' in the region after the deflection device 22.
In the far field, the cross-sections 51, 51' of the transmitted beams 12, 12' jointly form the illuminated bar-shaped spot 76 whose height is larger in the direction of the longitudinal axes 74 and 74' of the transmitted beam cross-sections 51, 51' than that of the transmitted beam cross-sections 51, 51' individually (cf. Figs. 5 and 6). 
The receiving field 70 in the far field has - in accordance with the elongate, bar-shaped shape of the sensor element field 66 - an elongate, in particular linear cross-section 79 along a longitudinal axis 78, said cross-section corresponding in shape and size to that of the spot 76.
Since the deflection device 22 correspondingly deflects transmitted beams 12, 12' and received beams 20, the longitudinal axes 74, 74' of the transmitted beams 12 and 12' in the far field are also aligned parallel to the longitudinal axis 78 of the receiving field cross-section 79. This means that illumination lines or bars generated by the transmitted beams are there parallel to the bar-shaped receiving field cross-section and are arranged in it.
As described in DE 101 43 060 A1, the cross-sections of the transmitted beams 12 and 12' and of the receiving field 70 rotate in dependence on the angular position of the mirror 52 relative to the pivot plane 60, but with their relative orientation remaining the same.
An entry cross-section 80 of the receiving field 70 is defined by its cross-section directly behind the deflection device 22, in the example between the mirror 52 and the dome 40 at the height of the pivot plane 60. Due to the imaging through the lens 64 and the low spacing from the lens 64 with respect to the light path, the entry cross-section is no longer linear. 
In an input plane 84 defined by the entry cross-section 80, the transmitted beams 12 and 12' or their cross-sections 72, 72' are spaced apart from the entry cross-section along the entry plane 84 in a direction transverse to the longitudinal axis 78 of the receiving field cross-section 79 or of the spot 76 so that the transmitted beams 12, 12' there do not overlap the receiving field 70.
As can be seen in Figs. 3 and 4, the transmitted beams 12, 12' and the receiving field 70 rather only overlap at a pre-determined spacing from the deflection device 22 which is defined as the spading from an entry plane 84 and which amounts to 0.5 m in the example so that a near region 82 of the receiving field 70 is muted, since radiation of one of the transmitted beams 12, 12' impacting on an object there is not reflected back into the receiving field 70 (cf. Fig. 3). 
In particular the dome 40 is arranged in this region such that contamination on the outer side of the dome 40 cannot result in portions of one of the transmitted beams 12, 12' being reflected back into the receiving field 70 and can thus be received by the sensor element field 66 while triggering a malfunction signal. The same applies accordingly, for example, to the raindrops or snowflakes occurring in the muted near region 82.
In operation, impulses are transmitted by the radiation sources 42 and 42' in an alternating manner at a pre-determined frequency. Radiation reflected back is received by the receiver device 16 or by its sensor element field 66, with corresponding signals being transmitted to the control and evaluation device 24. The control and evaluation device 24 detects the duration or the run time between the transmission of an impulse and the reception of a corresponding impulse reflected back from an object 18 and the angular position of the respective transmitted beam or of the mirror 52. After conversion of the duration into a spacing while using the speed of the light, corresponding values are stored as polar coordinates. After scanning the detection region 14, which comprises an angle of approximately 120ー in the example, the data are output to the data processing apparatus 30 as a distance image.
The laser scanner is characterized by a particularly compact construction and in particular by a construction which is shallow in the direction orthogonal to the pivot plane 60 since the laser diodes 44 and 44' are arranged next to the sensor element field 66 with its longitudinal axis parallel to its longitudinal axis, with simultaneously a muting of the near field and so operation with low failure being achieved.
In a second embodiment, only the radiation sources 42, 42' are displaced with respect to the first embodiment parallel to the longitudinal axis of the laser diodes 44, 44' and in accordance with the lenses 50 and 50' (cf. Figs. 7 to 9).
As shown schematically in Fig. 8, the transmitted beams 12, 12' are also arranged in this embodiment in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the entry cross-section unchanged with respect to the first embodiment and spaced apart from it. A corresponding muting of a near region 82 also takes place here.
The cross-sections 72 and 72' of the transmitted beams 12, 12' along the entry plane 84 are, however, arranged offset in a direction parallel to their longitudinal axes 74, 74' so that a longer illumination bar is created in the far field (cf. Fig. 9).
Reference numeral list
10    transmitter device
12, 12'  transmitted beam
14    detection region
16    receiver device
18    object
20    radiation reflected back
22    deflection device
24    control and evaluation device
26    angle determination device
28    data connection
30    data processing apparatus
32    housing
34    cover section
36    base section
38    support plate
40    dome
42, 42'  radiation sources
44, 44'  laser diodes
46, 46'  longitudinal axes
48, 48'  emission surfaces
50, 50'  lenses
51, 51'   cross-sections
52    mirror
54    specularly reflecting surface
56    shaft
58    drive unit
60    pivot plane
62    encoder register
64    imaging device
66    sensor element field
68    longitudinal axis of the sensor element field 
70    receiving field
72, 72'  cross-sections
74, 74'  longitudinal axes
75, 75'  center beams
76    spot
78    longitudinal axis of the receiving field
79     cross-section
80    entry cross-section
82    muted near region
84    entry plane
4. Brief Explanation of the Drawings 
Fig. 1  a schematic sectional view of an optoelectronic detection apparatus in accordance with a first preferred embodiment of the invention;
Fig. 2  a schematic perspective representation of parts of a transmitter and receiver device of the detection apparatus in Fig. 1;
Fig. 3  a schematic, part sectional view, not to scale, through the detection apparatus in Fig. 1 in a plane parallel to a pivot plane;
Fig. 4  a schematic part representation of the course of the transmitted beam and of the receiving field of the detection apparatus in Fig. 1 parallel to the pivot plane;
Fig. 5  a schematic view of cross-sections of transmitted beams and of an entry cross-section of the detection apparatus in Fig. 1 along an entry plane, with the direction of view extending parallel to the pivot plane of the transmitted beam;
Fig. 6  a schematic view of the cross-sections of the transmitted beams and of the receiving field of the detection apparatus in Fig. 1 in the far field, with the direction of view extending parallel to the pivot plane of the transmitted beams and the view being reduced with respect to Fig. 5; 
Fig. 7  a schematic view of a part of a detection apparatus corresponding to Fig. 4 in accordance with a second preferred embodiment of the invention; 
Fig. 8  a schematic view of cross-sections of transmitted beams and of an entry cross-section of the detection apparatus in Fig. 7 corresponding to Fig. 5 along an entry plane, with the direction of view extending parallel to the pivot plane of the transmitted beams; and
Fig. 9  a schematic view of the cross-sections of the transmitted beams and of the receiving field of the detection apparatus in Fig. 7 corresponding to Fig. 6 in the far field, with the direction of view extending parallel to the pivot plane of the transmitted beam.
2. Claims
1.  An optoelectronic detection apparatus, in particular a laser scanner, comprising
a transmitter device (10) for the transmission of at least one transmitted beam (12, 12') with electromagnetic radiation into a detection region (14) of the detection apparatus;
a receiver device (16) for the reception of radiation (20) of the transmitted beam (12, 12') reflected back from the detection region (14); and
a deflection device (22) by which the transmitted beam (12, 12') can be directed from the transmitter device (10) into the detection region (14) and radiation of the transmitted beam (12, 12') reflected from the detection region (14) can be directed onto the receiver device (16);
wherein the transmitter device (10) is made such that the cross-section of the transmitted beam (12, 12') in the far field in front of the detection device is shaped in an elongate manner in the direction of a longitudinal axis (74, 74') of the cross-section (51, 51');
wherein the receiver device (16) has a receiving field (70) from which radiation can be received and whose cross-section (79) in the far field is shaped in an elongate manner along a longitudinal axis (78) of the cross-section (79); and
wherein the transmitter device and the receiver device (16) are made and arranged relative to one another such that the longitudinal axes (74, 74', 78) in the far field of the cross-sections (51, 51', 79) of the transmitted beam and of the receiving field are aligned substantially parallel to one another,
characterized in that
the transmitted beam (12, 12') is spaced apart from the receiving field (70) in a direction transversely to the longitudinal axis (78) of the receiving field cross-section (79) in the far field in an entry plane (84) defined by an entry cross-section (80) lying directly in front of the deflection device in the receiving direction.
2.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with claim 1, characterized in that the transmitted beam (12, 12') does not overlap the receiving field (70) at a pre-determined spacing of preferably less than 0.5 m from the deflection device (22).
3.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with claim 1 or claim 2, characterized in that a cover (40) is provided through which the transmitted beam (12, 12') deflected by the deflection device (22) is radiated and through which radiation (20) to be received by the receiver device (16) passes after deflection by the deflection device (22); and in that the transmitted beam (12, 12') and the receiving field (70) do not overlap within the cover (40).
4.  An optoelectronic detection device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the receiver device (16) has a plurality of sensor elements (66) arranged along a longitudinal axis (68).
5.  An optoelectronic detection device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the transmitter device (10) includes at least one radiation source (42, 42') for the transmission of a transmitted beam (12, 12') with an elongate cross-section.
6.  An optoelectronic detection device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the transmitter device (10) is made for the transmission of at least two transmitted beams (12, 12') with electromagnetic radiation into the detection region (14) and the receiver device (16) is made for the reception of radiation of the transmitted beams (12, 12') reflected back from the detection region (14);
in that the transmitted beams (12, 12') can be guided from the transmitter device (10) into the detection region (14) by means of the deflection device (22) and radiation (20) of the transmitted beams (12, 12') reflected from the detection region (14) can be reflected onto the receiver device (16) by means of the deflection device (22);
in that the cross-sections (51, 51') of the transmitted beams (12, 12') in the far field in front of the detection apparatus are shaped in an elongate manner in the directions of respective longitudinal axes (74, 74') of the cross-sections (51, 51');
in that the transmitter device and the receiver device (16) are made and are arranged relative to one another such that the longitudinal axes (74, 74') of the cross-sections (51, 51') of the transmitted beams are aligned substantially parallel to one another and to the longitudinal axis (78) of the cross-section (79) of the receiving field in the far field; and
in that the transmitted beams (12, 12') are spaced apart from the receiving field (70) in a direction transverse to the longitudinal axis (78) of the receiving field cross-section (79) in the far field in a plane defined by an entry cross-section (80) lying directly in front of the deflection device in the receiving direction. 
7.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with claim 6, characterized in that the cross-sections (72, 72') of the transmitted beams (12, 12') in the entry plane (84) are arranged at oppositely disposed sides of the entry cross-section (80) of the receiving field (70) and preferably symmetrically to the entry cross-section (80) of the receiving field (70).
8.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with claim 6 or claim 7, characterized in that the transmitter device (10) is set up such that central rays (75, 75') of the transmitted beams (12, 12') are skewed with respect to one another.
9.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with any one of claims 6 to 8, characterized in that the transmitted beams (12, 12') are point-adjusted in a direction transverse to the longitudinal axes (74, 74') of their cross-sections (51, 51') in the far field at the spacing of the range of the detection device and complement one another to form a line (76) in a direction parallel to the longitudinal axes (74, 74').
10.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with any one of claims 6 to 9, characterized in that the transmitter device (10) is set up such that, on the one hand, the cross-sections (51, 51') of the transmitted beams (12, 12') only partly overlap or do not overlap in a pre-determined range of the distance from the detection apparatus in a direction parallel to the longitudinal axes (74, 74') of the transmitted beam cross-sections (51, 51') and, on the other hand, overlap partly or completely in a direction transverse to the longitudinal axes (74, 74') of the transmitted beam cross-sections (51, 51'.
11.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with any one of claims 6 to 10, characterized in that the transmitter device (10) includes at least two separate radiation sources (42, 42') for the transmission of the transmitted beams (12, 12').
12.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with claim 4 and claim 11, characterized in that the sensor elements (66) arranged along the longitudinal axis (68) are arranged between two radiation sources (42, 42') of the transmitter device (10) in a direction transverse to the longitudinal axis (68).
13.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the transmitter device (10) has at least one radiation source (42, 42') and a beam-shaping device (50, 50') for each radiation source (42, 42') and the receiver device (16) has an imaging device (64) for the focusing of received radiation on sensor elements (66) of the receiver device (16); and
in that the beam-shaping devices (50, 50') and the imaging device (64) are arranged in one plane and are preferably made as a one-piece plate (38) with corresponding lenses.
14.  An optoelectronic detection apparatus in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the deflection device (22) has a specularly reflecting surface (54) rotatable about a pre-determined axis and a rotary drive (56, 58) for the rotation of the specularly reflecting surface (54).
1. Abstract 
An optoelectronic detection apparatus, in particular a laser scanner, comprises a transmitter device for the transmission of at least one transmitted beam with electromagnetic radiation into a detection region of the detection apparatus, a receiver device for the reception of radiation of the transmitted beam reflected back from the detection region, and a deflection device by which the transmitted beam can be directed from the transmitter device into the detection region and radiation of the transmitted beam reflected back from the detection region can be directed to the receiver device, wherein the transmitter device is made such that the cross-section of the transmitted beam in the far field in front of the detection device is shaped in an elongate manner in the direction of a longitudinal axis of the cross-section, wherein the receiver device has a receiving field from which radiation can be received and whose cross-section in the far field is shaped in an elongate manner along a longitudinal axis of the cross-section, and wherein the transmitter device and the receiver device are made and arranged relative to one another such that the longitudinal axes in the far field of the cross-sections of the transmitted beam and of the receiving field are aligned substantially parallel to one another; and in that the transmitted beam is spaced apart from the receiving field in a direction transverse to the longitudinal axis of the receiving field cross-section in the far field in an entry plane defined by an entry cross-section lying directly in front of the deflection device in the receiving direction.
2. Representing Drawing
Fig. 1
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